Les entreprises doivent faire évoluer leurs systèmes de production afin de prendre en charge ce que l’on peut appeler des opérations adaptatives de bout en bout, pilotées par les données, dans lesquelles les systèmes réagissent automatiquement aux scénarios connus comme aux nouveaux.
Pourtant, c’est plus facile à dire qu’à faire. Alors que les industriels s’efforcent de progresser vers des opérations adaptatives, l’architecture traditionnelle et cloisonnée de leurs systèmes de production les freine. Cette architecture limite les cas d’usage qui vont au-delà des actifs individuels et d’une seule fonction, et ne permet pas l’acquisition, l’intégration ni l’analyse de grandes quantités de données.
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Comment les jumeaux numériques peuvent aider
C’est pourquoi le concept de jumeaux numériques suscite de plus en plus l’intérêt des responsables industriels.
Au cœur du jumeau numérique se trouve la capacité à rassembler, unifier et contextualiser des données provenant de multiples sources. Il offre une solution unique aux utilisateurs et aux applications qui peuvent exploiter ce référentiel de données contextualisées pour une grande variété de cas d’usage.
Questions fréquemment posées sur les jumeaux numériques
Alors que les responsables industriels étudient les jumeaux numériques comme solution, des incertitudes subsistent quant à leur mise en œuvre. Voici les questions les plus fréquemment posées et ce que nous avons appris :
1) Pourquoi les jumeaux numériques changent-ils la donne ?
Les jumeaux numériques fournissent un contexte pertinent, et pas seulement des données. Ils permettent de capturer les informations et de cartographier les relations dans toute l’organisation. Cela favorise une évolution progressive vers des opérations entièrement autonomes.
Les architectures traditionnelles et cloisonnées des systèmes de production sont mises à l’épreuve par des informations très hétérogènes. À cela s’ajoute l’absence de contexte entourant les données : les ingénieurs qui travaillent avec ces systèmes peinent à en extraire des informations exploitables susceptibles de contribuer à l’optimisation des opérations de l’entreprise.
La technologie des jumeaux numériques permet un apprentissage progressif et la capture des connaissances tacites, un facteur clé pour parvenir à des opérations autonomes. En effet, cette technologie stocke et structure les informations d’une manière compréhensible par les ingénieurs et les opérateurs, ce qui réduit en définitive la dépendance aux analystes de données pour les problèmes du quotidien et améliore l’efficacité de l’organisation.
Les jumeaux numériques donnent aux ingénieurs et aux opérateurs le contrôle et la responsabilité des données de production et des solutions associées. En combinant la puissance du jumeau numérique et celle des outils low-code/no-code, les responsables industriels peuvent fournir aux ingénieurs data un espace sécurisé dans lequel ils pourront collaborer afin de développer de nouvelles façons d’optimiser les opérations.
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2) Peut-on exploiter des jumeaux numériques sans devoir remplacer toutes les solutions sous-jacentes ?
Oui. Une architecture de production inclusive et unifiée reste le socle des opérations industrielles dans tous les secteurs. Les responsables industriels peuvent mettre en œuvre un jumeau numérique en parallèle des systèmes existants.
En exploitant les données des systèmes existants, le jumeau numérique permet aux industriels de tirer davantage de valeur de plusieurs années d’investissement sans devoir « tout arracher et tout remplacer ». En tirant parti de la puissance et de la flexibilité des plateformes et technologies cloud, la technologie des jumeaux numériques permet de capturer les données des systèmes de technologie de l’information (IT) comme de technologie opérationnelle (OT), depuis la planification des ressources de l’entreprise (ERP) jusqu’aux automates programmables (PLC), en passant par la chaîne d’approvisionnement et la distribution, puis de les contextualiser rapidement et efficacement.
Bien qu’une refonte complète des systèmes traditionnels ne soit pas nécessaire pour tirer parti de la technologie des jumeaux numériques, les systèmes auparavant intégrés ne doivent pas rester totalement inchangés. Les responsables industriels doivent s’efforcer de rationaliser leur architecture de production existante afin de :
- Créer une approche fondée sur les données et basée sur des modèles, ainsi qu’une couche d’abstraction, afin de simplifier et de standardiser sans avoir à remplacer les équipements coûteux présents sur le site.
- Déplacer les développements spécifiques à forte valeur ajoutée (par exemple, les conditions en amont susceptibles de provoquer des défaillances en aval), qui concernent pour la plupart les données et l’IA, vers l’environnement du jumeau.
- Renforcer l’intégration « verticale » entre l’ERP et les systèmes de l’atelier, afin d’établir un moteur d’exécution robuste et efficace.
- Intégrer progressivement les domaines du jumeau — exécution et optimisation — au fil du temps.
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3) Comment les fournisseurs de systèmes d’exécution de la production (MES) se positionnent-ils face aux grandes plateformes cloud et aux fournisseurs de l’Internet des objets ?
Les MES constituent l’épine dorsale de la pile IT/OT actuelle des environnements industriels. Ils resteront importants à mesure que les industriels migreront vers des architectures de gestion des opérations industrielles (MOM) de nouvelle génération.
Les fournisseurs de MES font évoluer leurs solutions pour accroître leur présence, en tirant parti de la flexibilité du cloud tout en facilitant leur intégration dans des architectures industrielles prêtes pour l’avenir. Cette évolution découle de la concurrence accrue à laquelle ils sont confrontés de la part des acteurs de l’IT, notamment des start-up spécialisées et des fournisseurs cloud.
À mesure que les fournisseurs élargissent leurs offres et font évoluer leurs portefeuilles, ils se concentrent sur des plateformes qui intègrent des historiens de données, des systèmes de gestion de la qualité, des solutions de gestion de la performance des actifs et des solutions de gestion d’entrepôt. Comme les acteurs du marché proposent aujourd’hui un éventail largement amélioré de fonctionnalités essentielles, enrichies de bonnes pratiques propres à chaque secteur, les déploiements sont plus rapides et nécessitent moins de personnalisation.
Une autre tendance majeure dans l’ensemble du secteur est le déploiement dans le cloud. Celui-ci facilite considérablement l’intégration à l’architecture MOM globale, tout en réduisant le coût des déploiements de MES et en permettant un déploiement plus simple sur plusieurs sites.
En outre, les fournisseurs de MES proposent de plus en plus des offres flexibles qui peuvent aider les industriels soumis à des contraintes budgétaires et de capacité à passer d’investissements importants en CAPEX à des abonnements progressifs. Associée à une accélération des déploiements, cette évolution facilite la justification financière des déploiements de MES. Ces avancées ont de nouveau placé les MES dans le champ de vision des décideurs qui cherchent à définir leurs feuilles de route pour l’Industrie 4.0.
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À propos de l’auteur :
Pascal Brosset, Global Production and Operations Lead, Accenture Industry X